患有严重帕金森氏病或其他神经系统疾病的人有时会通过放置在大脑内部的电刺激器来治疗，这些疾病会引起难以控制的症状，例如无法控制的摇动，肌肉痉挛，癫痫发作，强迫观念和强迫行为。此类刺激器旨在中断引起衰弱症状的异常信号传导。深脑刺激疗法可为某些人提供缓解。但是在其他情况下，它却可能导致副作用，例如记忆力减退，情绪变化或失去协调能力，而症状却没有得到很大改善。
现在，圣路易斯华盛顿大学医学院研究人员的一项研究可能有助于解释为什么深脑刺激的效果会发生很大变化-并为改善治疗方法指明了道路。通常将刺激物植入靠近大脑中心的称为丘脑和基底神经节的结构中。研究人员发现，这些结构充当了枢纽，控制运动，视觉和其他大脑功能的神经网络可以跨越这些路径并交换信息。不过，每个人的功能网络的位置略有不同，因此放置在同一解剖部位的电极可能会影响不同人的不同网络-减轻一个人的症状，但不会减轻另一个人的症状。
研究结果发表在12月10日的Neuron上。
神经病学和放射学助理教授，治疗运动障碍患者的合著者斯科特·诺里斯博士说：“偶然发现了我们靶向深脑刺激的部位。”“有人在大脑的特定部位发生了中风或受伤，例如，他们的震颤突然好转了，因此神经科医生得出结论，针对该区域可能会治疗震颤。我们从来没有真正拥有过个性化治疗的方法或弄清楚是否有更好的网站对更多人有效且副作用更少。”
神经外科医生缺乏的是丘脑和基底神经节中脑功能的个性化图。这些结构连接大脑的遥远部分，并与神经和精神疾病(例如帕金森氏病，图雷特氏综合症和强迫症)有关。但是它们在大脑内部的位置意味着映射在技术上具有挑战性，并且需要大量数据。
神经学助理教授，该研究的资深作者Nico Dosenbach博士，以及共同第一作者精神病学和放射学助理教授Deanna Greene博士以及博士后研究员Scott Marek博士等同事-着手在基底神经节和丘脑中创建功能性网络的个别地图。他们认为，这样的图可能提供线索，说明为什么神经和精神疾病患者会表现出如此广泛的症状，以及为什么将电极放置在这些结构中会产生不同的结果。
图雷特氏综合症专家格林说：“深脑刺激是一种非常有创性的治疗方法，仅适用于困难，严重的病例。”“因此，很难对这样的侵入性治疗只能帮助一半的人提供一半的事实这一事实很难解决。”
利用来自华盛顿大学一组科学家的数据，他们在所谓的午夜扫描俱乐部中进行夜间扫描，研究人员对10个人的MRI脑部扫描数据进行了10个小时的分析。由此，他们为每个人创建了按功能网络进行颜色编码的3D地图。其中一个功能网络专用于视觉，两个功能与运动有关，两个功能与注意力有关，三个功能与目标行为有关，最后一个网络是默认网络，默认网络在大脑静止时处于活动状态。
研究人员发现，每个功能网络都沿着自己的路径穿过大脑的深层结构，并在定义的会合点与其他网络混合在一起。其中一些地点(例如，运动集成区和目标导向网络汇聚在一起的运动集成区)位于所有10个人中几乎相同的位置。其他网络的位置及其相交点因人而异。
多森巴赫(Dosenbach)表示：“我给神经外科医师找到了运动整合区，他说，'哦，那是我们放置电极以治疗震颤的方法，它总是有效的。'儿科和放射科的治疗。患有严重震颤的人会感到无法控制的晃动。“这很有趣，因为人们在运动整合区的位置上并没有太多的可。因此，我们查看了他们以治疗帕金森氏病为目标的部位。我们发现，在整个帕金森氏病中存在很大的差异。人们在这里所代表的功能性网络方面，深脑刺激仅成功地达到了40%到50%。”
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